Manipolando con cura la struttura chimica della plastica comune per uso domestico, gli scienziati sono riusciti a trasformarla in un adesivo riutilizzabile con proprietà uniche e altamente promettenti. Un piccolo pezzo della sostanza può essere utilizzato per contenere fino a 136 kg nell’aria e i ricercatori affermano che si tratta di uno dei materiali più forti conosciuti dalla scienza.
Il nuovo forte adesivo è il lavoro degli scienziati dell’Oak Ridge National Laboratory (ORNL) del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, che hanno utilizzato il polistirene-b(etilene-co-butilene)-b-polistirene o SEBS. Questo polimero gommoso si trova negli spazzolini da denti, nelle impugnature del manubrio e nei pannolini e i ricercatori sono stati in grado di dotarlo di nuove potenti capacità modificando la sua struttura chimica.
Ciò è stato ottenuto attraverso un processo noto come reticolazione dinamica, che consente di unire materiali normalmente incompatibili. Gli scienziati hanno utilizzato la tecnica per accoppiare le nanoparticelle di silice e il polimero con l’aiuto di composti chiamati esteri boronici, ottenendo un nuovo materiale composito reticolato chiamato SiNP. Gli esteri boronici sono la chiave per il riutilizzo dell’adesivo in quanto consentono di formare e rompere ripetutamente i legami reticolati.
Una scoperta chiave è stata che gli esteri boronici SEBS possono riorganizzare i legami con i gruppi ossidrile, ossigeno e idrogeno, di SiNP per adattare le loro proprietà ai lavori più impegnativi. Questi legami reticolati si muovono all’interno del nuovo materiale, permettendogli di aderire alle superfici con una forza sufficiente che un centimetro quadrato di esso può sostenere circa 136 kg.
I ricercatori hanno anche condotto prove di stress in cui hanno tentato di staccare i materiali con la forza e le prestazioni del materiale erano fuori classifica, superando tutti gli adesivi disponibili in commercio testati nello studio. Secondo gli scienziati, la combinazione di resistenza e duttilità lo rende uno dei materiali più resistenti mai registrati.
“Gli adesivi forti e resistenti sono difficili da progettare perché devono incorporare caratteristiche dure e morbide che spesso non sono compatibili. La sfida è stata quella di aggiungere la robustezza che si ottiene nei materiali flessibili senza sacrificare la resistenza. Il nostro approccio utilizza il legame chimico dinamico per sviluppare un nuovo adesivo con proprietà notevoli che non si vedono nei materiali attuali.” Tomonori Saito, científico del ORNL
Inoltre, l’adesivo è riciclabile e mantiene le sue prestazioni a temperature fino a 204°C, rendendolo adatto per applicazioni ad alta temperatura. Gli scienziati prevedono che potrebbe essere utilizzato nei settori aerospaziale, automobilistico e delle costruzioni e ora stanno lavorando per commercializzare e migliorare la tecnologia.
“Risparmiare risorse e ridurre gli sprechi è vantaggioso per l’industria e l’ambiente. In base alla progettazione, questo adesivo consente riparazioni costose o correzioni di bug e può essere rielaborato per nuovi usi in applicazioni altamente impegnative.” Tomonori Saito.
Fonte: ecoinventos.com
